JPH10118862A - 複合板金加工機における座標系設定方法および装置 - Google Patents
複合板金加工機における座標系設定方法および装置Info
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- JPH10118862A JPH10118862A JP8284305A JP28430596A JPH10118862A JP H10118862 A JPH10118862 A JP H10118862A JP 8284305 A JP8284305 A JP 8284305A JP 28430596 A JP28430596 A JP 28430596A JP H10118862 A JPH10118862 A JP H10118862A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワ―クの座標系が３次元加工に対応するよう
に変換され、３次元レ―ザ加工機と２基のロボットとの
各座標系の間に相互の関係が保持され、加工時の位置決
めが正確に行うことが可能となる。 【解決手段】 ワ―クシャトルに基準部材としての基準
球８５を設け、ロボット５，７に把持された感知部材と
しての基準ツール６６を設け、基準部材８５とワ―クの
基準穴７９およびワ―クの基準面８７とをそれぞれ感知
させ、レ―ザ加工機１１とロボット５，７との３次元加
工に対する座標系を設定し、各座標系の間に相互関係を
持たせてなる。
に変換され、３次元レ―ザ加工機と２基のロボットとの
各座標系の間に相互の関係が保持され、加工時の位置決
めが正確に行うことが可能となる。 【解決手段】 ワ―クシャトルに基準部材としての基準
球８５を設け、ロボット５，７に把持された感知部材と
しての基準ツール６６を設け、基準部材８５とワ―クの
基準穴７９およびワ―クの基準面８７とをそれぞれ感知
させ、レ―ザ加工機１１とロボット５，７との３次元加
工に対する座標系を設定し、各座標系の間に相互関係を
持たせてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来の２次元に対
応するワ―ク座標を３次元加工に対応するように変換
し、１基のレ―ザ加工機と２基のロボットの各座標系の
間に、相互の関係を持たせる複合板金加工機における座
標系設定方法および装置に関する。
応するワ―ク座標を３次元加工に対応するように変換
し、１基のレ―ザ加工機と２基のロボットの各座標系の
間に、相互の関係を持たせる複合板金加工機における座
標系設定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、板金加工機は、ワ―クから例えば
箱状の製品を得る加工工程として、切断、成形、曲げ、
溶接、研磨の順に行うのが一般的であった。しかも、こ
れらの加工工程ごとに加工機が存在し、工程間に中間製
品が存在している。このために、多くの加工機と中間製
品との保管場所が大きくなるので、切断、溶接等をレ―
ザ加工機により行い、成形、曲げ、研磨等をロボットに
より行う複合板金加工機が採用されている。
箱状の製品を得る加工工程として、切断、成形、曲げ、
溶接、研磨の順に行うのが一般的であった。しかも、こ
れらの加工工程ごとに加工機が存在し、工程間に中間製
品が存在している。このために、多くの加工機と中間製
品との保管場所が大きくなるので、切断、溶接等をレ―
ザ加工機により行い、成形、曲げ、研磨等をロボットに
より行う複合板金加工機が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の複合
板金加工機は、ワ―クの座標系が主として２次元加工に
対応しており、レ―ザと２基のロボットとはそれぞれ別
の座標系を持つものであった。
板金加工機は、ワ―クの座標系が主として２次元加工に
対応しており、レ―ザと２基のロボットとはそれぞれ別
の座標系を持つものであった。
【０００４】従って、ワ―クが９０度ずつ回転すること
によって、４個のワ―ク座標系（３次元）が必要となる
加工機には従来のままでは対応することができなかっ
た。また、レ―ザとロボットとの各座標系の間には、相
互の関係がないために加工時の位置合せが不正確となる
等の問題があった。
によって、４個のワ―ク座標系（３次元）が必要となる
加工機には従来のままでは対応することができなかっ
た。また、レ―ザとロボットとの各座標系の間には、相
互の関係がないために加工時の位置合せが不正確となる
等の問題があった。
【０００５】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、ワ―クの座標系が３次元加工に対応するように変
換され、１基のレ―ザと２基のロボットとの各座標系の
間に相互の関係が保持され、加工時の位置決めが正確に
行われる複合板金加工機における座標系設定方法および
装置を提供することにある。
めに、ワ―クの座標系が３次元加工に対応するように変
換され、１基のレ―ザと２基のロボットとの各座標系の
間に相互の関係が保持され、加工時の位置決めが正確に
行われる複合板金加工機における座標系設定方法および
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワ―クを切断し溶接するレ―ザ加工機
と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及び成形する２
基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置を設けるワ―
クシャトルとを有する複合板金加工機であって、前記レ
―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対する座標系を
設定し、各座標系の間に相互関係を持たせることを特徴
とする複合板金加工機における座標系設定方法である。
に、本発明は、ワ―クを切断し溶接するレ―ザ加工機
と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及び成形する２
基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置を設けるワ―
クシャトルとを有する複合板金加工機であって、前記レ
―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対する座標系を
設定し、各座標系の間に相互関係を持たせることを特徴
とする複合板金加工機における座標系設定方法である。
【０００７】また、本発明は、ワ―クを切断し溶接する
レ―ザ加工機と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及
び成形する２基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置
を設けるワ―クシャトルとを有する複合板金加工機であ
って、前記ワ―クシャトルに設けられた基準部材と、前
記ロボットに把持され前記基準部材と前記ワ―クにレ―
ザ加工機で加工された４個の基準穴および前記ワ―クを
取付けた基準面とをそれぞれ感知する感知部材とを備
え、前記レ―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対す
る座標系を設定し、各座標系の間に相互関係を持たせる
ことを特徴とする複合板金加工機における座標系設定装
置である。
レ―ザ加工機と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及
び成形する２基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置
を設けるワ―クシャトルとを有する複合板金加工機であ
って、前記ワ―クシャトルに設けられた基準部材と、前
記ロボットに把持され前記基準部材と前記ワ―クにレ―
ザ加工機で加工された４個の基準穴および前記ワ―クを
取付けた基準面とをそれぞれ感知する感知部材とを備
え、前記レ―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対す
る座標系を設定し、各座標系の間に相互関係を持たせる
ことを特徴とする複合板金加工機における座標系設定装
置である。
【０００８】これにより、本発明のワ―クの座標系が３
次元加工に対応するように変換され、レ―ザ加工機と２
基のロボットとの各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行われる。
次元加工に対応するように変換され、レ―ザ加工機と２
基のロボットとの各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図９および図１０に示すように、複合板金
加工機１は、ほぼ半球状のカバ―３内に装着されてい
る。カバ―３には図示省略された天井に開閉自在な開閉
式天井が設けられ、内部を監視し得る。また、ワ―クＷ
を搬入する図示省略のワ―ク搬入口と製品搬出口が設け
られている。
加工機１は、ほぼ半球状のカバ―３内に装着されてい
る。カバ―３には図示省略された天井に開閉自在な開閉
式天井が設けられ、内部を監視し得る。また、ワ―クＷ
を搬入する図示省略のワ―ク搬入口と製品搬出口が設け
られている。
【００１１】カバ―３内には図１１に示すように、搬送
路の両側に対向して左手ロボット５、右手ロボット７が
配置されていると共に、この左手ロボット５、右手ロボ
ット７に装着された工具を交換するツ―ルマガジン９が
設けられている。また、搬送路に近接してレ―ザ加工機
１１が配置されている。
路の両側に対向して左手ロボット５、右手ロボット７が
配置されていると共に、この左手ロボット５、右手ロボ
ット７に装着された工具を交換するツ―ルマガジン９が
設けられている。また、搬送路に近接してレ―ザ加工機
１１が配置されている。
【００１２】このレ―ザ加工機１１は、Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ
1 の直線３軸と、Ａ1 ，Ｂ1 の回転２軸およびＣのギャ
ップセンサ１軸を備えている。また、左手、右手ロボッ
ト５、７も同様に×2 ，×3 ；Ｙ2 ，Ｙ3 ；Ｚ2 ，Ｚ3
の直線３軸、Ａ2 ，Ａ3 の回転１軸とを備えている。Ａ
2 ，Ａ3 の回転軸にはグリッパＧ1 とＧ2 が設けられて
いる。なお、ワ―クシャトル１３にはＸ5 の直線軸とＡ
Q との回転軸を備え、ツ―ルマガジン９にはＹT の直線
軸が備えられ、機械全体では合計１７軸で構成させてい
る。
1 の直線３軸と、Ａ1 ，Ｂ1 の回転２軸およびＣのギャ
ップセンサ１軸を備えている。また、左手、右手ロボッ
ト５、７も同様に×2 ，×3 ；Ｙ2 ，Ｙ3 ；Ｚ2 ，Ｚ3
の直線３軸、Ａ2 ，Ａ3 の回転１軸とを備えている。Ａ
2 ，Ａ3 の回転軸にはグリッパＧ1 とＧ2 が設けられて
いる。なお、ワ―クシャトル１３にはＸ5 の直線軸とＡ
Q との回転軸を備え、ツ―ルマガジン９にはＹT の直線
軸が備えられ、機械全体では合計１７軸で構成させてい
る。
【００１３】上述の図１１に示す軸構成を具体化したも
のが図９および図１０に示されている。すなわち、板金
加工機１は、コモンベ―ス１５上に四角枠状に形成され
た本体フレ―ム１７によって構成され、コモンペ―ス１
５上にはＸ軸方向（図１に示す図面に直交する方向、図
２において左右方向）へ移動自在なワ―クシャトル１３
が設けられている。
のが図９および図１０に示されている。すなわち、板金
加工機１は、コモンベ―ス１５上に四角枠状に形成され
た本体フレ―ム１７によって構成され、コモンペ―ス１
５上にはＸ軸方向（図１に示す図面に直交する方向、図
２において左右方向）へ移動自在なワ―クシャトル１３
が設けられている。
【００１４】コモンベ―ス１５上にＸ軸方向へ延伸して
敷設されたレ―ル１９上に、車輪２１を解してワ―クシ
ャトル１３が駆動モ―タ２３の駆動によりＸ軸方向へ移
動自在に設けられ、ワ―クシャルトル１３に立設された
支柱２５にワ―クＷを把持するワ―クホルダ２６（図
７）が装着され、このワ―クホルダ２６にてワ―クＷが
保持され、ワ―クＷは水平あるいは垂直状態に保持され
ることになる。
敷設されたレ―ル１９上に、車輪２１を解してワ―クシ
ャトル１３が駆動モ―タ２３の駆動によりＸ軸方向へ移
動自在に設けられ、ワ―クシャルトル１３に立設された
支柱２５にワ―クＷを把持するワ―クホルダ２６（図
７）が装着され、このワ―クホルダ２６にてワ―クＷが
保持され、ワ―クＷは水平あるいは垂直状態に保持され
ることになる。
【００１５】コモンベ―ス１５上に立設された本体フレ
―ム１７は４本の支柱１７Ａと、この支柱１７Ａの上面
に四角枠状の上部梁１７Ｂが一体的に設けられている。
かつ、上部梁１７Ｂの上面に例えばＬＭガイド２７のレ
―ル２７Ａ上にＬＭガイド２７等を介して、レ―ザ加工
機用Ｘ軸キャレッジ２９が架設され、このレ―ザ加工機
用Ｘ軸キャレッジ２９は、図示省略されたモ―タ等の駆
動源によりＸ軸方向へ延伸して設けられたネジ部材３１
を回転し、このネジ部材３１に螺合するナット部材（図
示省略）がレ―ザ加工機用Ｘ軸キャレッジ２９に装着さ
れる。
―ム１７は４本の支柱１７Ａと、この支柱１７Ａの上面
に四角枠状の上部梁１７Ｂが一体的に設けられている。
かつ、上部梁１７Ｂの上面に例えばＬＭガイド２７のレ
―ル２７Ａ上にＬＭガイド２７等を介して、レ―ザ加工
機用Ｘ軸キャレッジ２９が架設され、このレ―ザ加工機
用Ｘ軸キャレッジ２９は、図示省略されたモ―タ等の駆
動源によりＸ軸方向へ延伸して設けられたネジ部材３１
を回転し、このネジ部材３１に螺合するナット部材（図
示省略）がレ―ザ加工機用Ｘ軸キャレッジ２９に装着さ
れる。
【００１６】上記構成により、図示省略の駆動源を駆動
せしめることにより、ネジ部材３１は回転し、ナット部
材を介してＸ軸方向へ移動して、レ―ザ加工機用Ｘ軸キ
ャレッジ２９がＸ軸方向へ移動されることになる。
せしめることにより、ネジ部材３１は回転し、ナット部
材を介してＸ軸方向へ移動して、レ―ザ加工機用Ｘ軸キ
ャレッジ２９がＸ軸方向へ移動されることになる。
【００１７】レ―ザ加工機用Ｘ軸キャレッジ２９の側面
には、レ―ザ加工ヘッド３３がＹ軸方向（図９において
左右方向、図１０において図面に直交する方向）および
Ｚ軸方向（図９および図１０において上下方向）へ移動
自在に設けられている。従って、レ―ザ加工機用Ｘ軸キ
ャレッジ２９の側面に複数の案内部材である、例えばＬ
Ｍガイド３５のレ―ル３５ＡがＹ軸方向へ延伸して設け
られ、このＬＭガイド３５を介してレ―ザ加工ヘッド３
３が設けられている。かつ、図示省略のモ―タ等の駆動
源よりＹ軸方向へ延伸して設けられたネジ部材３７を回
転し、このネジ部材に螺合するナット部材（図示省略）
がレ―ザ加工ヘッド３３に装着される。
には、レ―ザ加工ヘッド３３がＹ軸方向（図９において
左右方向、図１０において図面に直交する方向）および
Ｚ軸方向（図９および図１０において上下方向）へ移動
自在に設けられている。従って、レ―ザ加工機用Ｘ軸キ
ャレッジ２９の側面に複数の案内部材である、例えばＬ
Ｍガイド３５のレ―ル３５ＡがＹ軸方向へ延伸して設け
られ、このＬＭガイド３５を介してレ―ザ加工ヘッド３
３が設けられている。かつ、図示省略のモ―タ等の駆動
源よりＹ軸方向へ延伸して設けられたネジ部材３７を回
転し、このネジ部材に螺合するナット部材（図示省略）
がレ―ザ加工ヘッド３３に装着される。
【００１８】また、レ―ザ加工ヘッド３３に設けられた
ノズル３９は、図示省略された駆動モ―タあるいはシリ
ンダ等によりＺ軸方向へ移動し位置決め自在に設けられ
ている。
ノズル３９は、図示省略された駆動モ―タあるいはシリ
ンダ等によりＺ軸方向へ移動し位置決め自在に設けられ
ている。
【００１９】なお、上述のレ―ザ加工機１１は、既に延
べたようにＸ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 の直線３軸、Ａ1 ，Ｂ1 の
回転２軸およびＣのギャップセンサ１軸を備えている
が、その具体的な構成および動作はすでに公知であるか
らその説明を省略する。
べたようにＸ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 の直線３軸、Ａ1 ，Ｂ1 の
回転２軸およびＣのギャップセンサ１軸を備えている
が、その具体的な構成および動作はすでに公知であるか
らその説明を省略する。
【００２０】本体フレ―ム１７の片側には、レ―ザ発振
器４１を支持する支持台４１Ａが立設されている。この
支持台４１Ａに支持されたレ―ザ発振器４１から発振さ
れたレ―ザビ―ムＬＢをレ―ザ加工機１１へ通すため
に、一部図示省略のレ―ザビ―ムガイド４３がレ―ザ発
振器４１とレ―ザ加工機１１との間に設けられている。
かつ、レ―ザ発振器４１より発振されたレ―ザビ―ムＬ
Ｂをノズル３９よりワ―クＷに照射して、所望の切断あ
るいは溶接加工が行われることになる。
器４１を支持する支持台４１Ａが立設されている。この
支持台４１Ａに支持されたレ―ザ発振器４１から発振さ
れたレ―ザビ―ムＬＢをレ―ザ加工機１１へ通すため
に、一部図示省略のレ―ザビ―ムガイド４３がレ―ザ発
振器４１とレ―ザ加工機１１との間に設けられている。
かつ、レ―ザ発振器４１より発振されたレ―ザビ―ムＬ
Ｂをノズル３９よりワ―クＷに照射して、所望の切断あ
るいは溶接加工が行われることになる。
【００２１】左手、右手ロボット５，７は左右対象に配
置されているだけで、ほぼ同一構成であるから総称して
説明する。なお、既に述べたように×2 ，Ｘ3 ；Ｙ2 ，
Ｙ3；Ｚ2 、Ｚ3 の直線３軸と、Ａ 2，Ａ3 の回転軸に
はグリッパＧ1 ，Ｇ2 が設けられているが、その具体的
な構成ならびに動作は、すでに公知であるから概略的に
説明する。
置されているだけで、ほぼ同一構成であるから総称して
説明する。なお、既に述べたように×2 ，Ｘ3 ；Ｙ2 ，
Ｙ3；Ｚ2 、Ｚ3 の直線３軸と、Ａ 2，Ａ3 の回転軸に
はグリッパＧ1 ，Ｇ2 が設けられているが、その具体的
な構成ならびに動作は、すでに公知であるから概略的に
説明する。
【００２２】左手、右手ロボット５，７を支承する左右
のフレ―ム４５の下部は、コモンペ―ス１５の側面に設
けられたＸ軸方向へ延伸した案内部材である例えばＬＭ
ガイド４７のレ―ル４７Ａに、ＬＭガイド４７を介して
装着されいる。また、左右のフレ―ム４５の上部は、本
体フレ―ム１７の上部梁１７Ｂの側面に設けられたＸ軸
方向へ延伸した案内部材である例えばＬＭガイド４７の
レ―ル４７Ａに、ＬＭガイド４７を介して装着されてい
る。
のフレ―ム４５の下部は、コモンペ―ス１５の側面に設
けられたＸ軸方向へ延伸した案内部材である例えばＬＭ
ガイド４７のレ―ル４７Ａに、ＬＭガイド４７を介して
装着されいる。また、左右のフレ―ム４５の上部は、本
体フレ―ム１７の上部梁１７Ｂの側面に設けられたＸ軸
方向へ延伸した案内部材である例えばＬＭガイド４７の
レ―ル４７Ａに、ＬＭガイド４７を介して装着されてい
る。
【００２３】なお、本体フレ―ム１７の上部梁１７Ｂの
側面には、Ｘ軸方向へ延伸したネジ部材４９が設けられ
ていて、このネジ部材４９に図示省略されたフレ―ム４
５に内蔵されたナット部材が螺合し、フレ―ム４５はＸ
軸方向へ移動自在となっている。この駆動手段として
は、ネジ部材４９の片側に回転伝達部材５１が設けら
れ、上部梁１７Ｂの側面に設けられた駆動モ―タ５３に
連結されている。
側面には、Ｘ軸方向へ延伸したネジ部材４９が設けられ
ていて、このネジ部材４９に図示省略されたフレ―ム４
５に内蔵されたナット部材が螺合し、フレ―ム４５はＸ
軸方向へ移動自在となっている。この駆動手段として
は、ネジ部材４９の片側に回転伝達部材５１が設けら
れ、上部梁１７Ｂの側面に設けられた駆動モ―タ５３に
連結されている。
【００２４】上記構成により、駆動モ―タを駆動させる
と、回転伝達部材５１を介してネジ部材４９が回転し、
ナット部材（図示省略）を介して左手、右手ロボット
５，７のフレ―ム４５はＸ軸方向へ移動されることにな
り、所望の加工位置に左手、右手ロボット５，７を位置
決めすることができる。
と、回転伝達部材５１を介してネジ部材４９が回転し、
ナット部材（図示省略）を介して左手、右手ロボット
５，７のフレ―ム４５はＸ軸方向へ移動されることにな
り、所望の加工位置に左手、右手ロボット５，７を位置
決めすることができる。
【００２５】左手、右手ロボット５，７のロボット本体
５５は、フレ―ム４５にＺ軸方向へ延伸して設けられた
ネジ部材５７にＺ軸キャレッジ５９が螺合し、Ｚ軸方向
へ移動自在となっている。また、Ｚ軸キャレッジ５９に
はＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャレッジ６１が設けられ
ていると共に、Ａ2 ，Ａ3 の回転１軸を備え、この回転
軸にグリッパ６３が設けられて、グリッパ６３にはワ―
クＷを曲げ成形する工具６５、例えばパンチとダイとを
把持するものである。
５５は、フレ―ム４５にＺ軸方向へ延伸して設けられた
ネジ部材５７にＺ軸キャレッジ５９が螺合し、Ｚ軸方向
へ移動自在となっている。また、Ｚ軸キャレッジ５９に
はＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャレッジ６１が設けられ
ていると共に、Ａ2 ，Ａ3 の回転１軸を備え、この回転
軸にグリッパ６３が設けられて、グリッパ６３にはワ―
クＷを曲げ成形する工具６５、例えばパンチとダイとを
把持するものである。
【００２６】ところで、本実施例では複合板金加工機１
は、ワ―クＷの座標系を３次元加工に対応するように変
換することにより、１基のレ―ザ加工機１１と２基のロ
ボット５，７との各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行われることを目的とす
る。
は、ワ―クＷの座標系を３次元加工に対応するように変
換することにより、１基のレ―ザ加工機１１と２基のロ
ボット５，７との各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行われることを目的とす
る。
【００２７】図１に示すように、左手、右手ロボット
５，７には基準部材、本実施例では基準ツ―ル６６がグ
リッパ６３に把持されている。ツ―ルバ―６７は測定面
６９が四角形で、ツ―ルプレ―ト７１には端子７３が設
けられ、このツ―ルプレ―ト７１がグリッパ６３によっ
て把持されるものである。
５，７には基準部材、本実施例では基準ツ―ル６６がグ
リッパ６３に把持されている。ツ―ルバ―６７は測定面
６９が四角形で、ツ―ルプレ―ト７１には端子７３が設
けられ、このツ―ルプレ―ト７１がグリッパ６３によっ
て把持されるものである。
【００２８】また、図２に示すようにワ―クシャトル１
３は、回転軸（回転中心）７５によりワ―クホルダ２６
を回転自在とし、このワ―クホルダ２６はワ―ククリッ
プ７７（図７）によりワ―クＷを把持するものとする。
なお、ワ―クシャトル１３には基準球８５が立設されて
いる。
３は、回転軸（回転中心）７５によりワ―クホルダ２６
を回転自在とし、このワ―クホルダ２６はワ―ククリッ
プ７７（図７）によりワ―クＷを把持するものとする。
なお、ワ―クシャトル１３には基準球８５が立設されて
いる。
【００２９】図３に示すように基準球８５と基準ツ―ル
６６との接触位置の座標を求めるために、ワ―クシャト
ル１３のワ―クホルダ２６をホルダＡ（図４）の水平状
態に位置し、左手、右手ロボット５，７をそれぞれ移動
して、基準ツ―ル６６を基準球８５にＸ，Ｙ，Ｚ方向か
ら接近して接触感知を行う。同時に、正確な座標を得る
ために基準ツ―ル６６の測定面６９の水平・垂直を出す
ものとする。
６６との接触位置の座標を求めるために、ワ―クシャト
ル１３のワ―クホルダ２６をホルダＡ（図４）の水平状
態に位置し、左手、右手ロボット５，７をそれぞれ移動
して、基準ツ―ル６６を基準球８５にＸ，Ｙ，Ｚ方向か
ら接近して接触感知を行う。同時に、正確な座標を得る
ために基準ツ―ル６６の測定面６９の水平・垂直を出す
ものとする。
【００３０】図４に示すようにワ―クホルダ２６を回転
させ水平にした位置がホルダ位置Ａで、この状態のワ―
クＷにレ―ザ加工機１１により１個の測定用基準穴７９
Ａを加工するものとする。なお、図５に示すようにワ―
クホルダ２６を９０度回転させて垂直にし、同様な測定
用基準穴７９Ｂを１個加工する。この位置をホルダ位置
Ｂとする。
させ水平にした位置がホルダ位置Ａで、この状態のワ―
クＷにレ―ザ加工機１１により１個の測定用基準穴７９
Ａを加工するものとする。なお、図５に示すようにワ―
クホルダ２６を９０度回転させて垂直にし、同様な測定
用基準穴７９Ｂを１個加工する。この位置をホルダ位置
Ｂとする。
【００３１】さらに９０度回転させたホルダ位置Ｃで測
定用基準穴７９Ｃを１個加工し、さらに９０度回転させ
たホルダ位置Ｄで測定用基準穴７９Ｄを１個加工して、
合計４個の測定用基準穴７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９
Ｄができる。
定用基準穴７９Ｃを１個加工し、さらに９０度回転させ
たホルダ位置Ｄで測定用基準穴７９Ｄを１個加工して、
合計４個の測定用基準穴７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９
Ｄができる。
【００３２】次に、図６に示すように各基準穴７９Ａ，
７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの中心座標を求めるために、例
えばホルダ位置Ｂにしてワ―クＷの基準穴７９Ｂに、左
手ロボット５の基準ツ―ル６６の先端を挿入する。この
状態において基準ツ―ル６６を僅かにＸ，Ｚ方向へ移動
させて基準穴７９Ｂの４個の半円状部８３に接触感知さ
せる。
７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの中心座標を求めるために、例
えばホルダ位置Ｂにしてワ―クＷの基準穴７９Ｂに、左
手ロボット５の基準ツ―ル６６の先端を挿入する。この
状態において基準ツ―ル６６を僅かにＸ，Ｚ方向へ移動
させて基準穴７９Ｂの４個の半円状部８３に接触感知さ
せる。
【００３３】同様に、基準ツ―ル６６にて、基準穴７９
Ａ，７９Ｃ，７９Ｄの接触感知を行うことにより、基準
穴７９Ａと７９Ｃおよび基準穴７９Ｂと７９Ｄはワ―ク
ホルダ２６を１８０度回転させて、同一座標で加工して
いるために、穴の中心のＺ座標からワ―クホルダ２６の
回転軸７５の位置を求めることができる。
Ａ，７９Ｃ，７９Ｄの接触感知を行うことにより、基準
穴７９Ａと７９Ｃおよび基準穴７９Ｂと７９Ｄはワ―ク
ホルダ２６を１８０度回転させて、同一座標で加工して
いるために、穴の中心のＺ座標からワ―クホルダ２６の
回転軸７５の位置を求めることができる。
【００３４】次に、図７に示すようにワ―クホルダ２６
の基準面（ワ―クＷをワ―クホルダ２６に載せる面）８
７と回転軸７５の中心とのオフセットは、ホルダ位置Ｂ
およびホルダ位置Ｄの垂直状態で、左手ロボット５がワ
―クＷに基準ツ―ル６６を近接させて接触感知を行い、
その座標と板厚ｔとから求めるものである。
の基準面（ワ―クＷをワ―クホルダ２６に載せる面）８
７と回転軸７５の中心とのオフセットは、ホルダ位置Ｂ
およびホルダ位置Ｄの垂直状態で、左手ロボット５がワ
―クＷに基準ツ―ル６６を近接させて接触感知を行い、
その座標と板厚ｔとから求めるものである。
【００３５】図８はワ―クのホルダ位置における座標系
原点の説明図を示す。図（Ａ）はホルダ位置Ａを示し、
斜線部分はワ―クホルダ２６の基準面８７である。その
各原点は、 (1) レ―ザ Ｘ：Ｘ方向加工限界位置 Ｙ：ワ―クホルダ２６の回転中心７５と一致する位置 Ｚ：ワ―クホルダ２６の基準面８７と一致する位置 (2) ロボット Ｘ：ロボット５，７の回転軸Ａ2 ，Ａ3 の中心がレ―ザ
のＸ方向加工限界位置と一致する位置 Ｙ：基準ツ―ル６５の先端がワ―クホルダ２６の回転中
心75と一致する位置 Ｚ：Ａ軸回転中心がワ―クホルダ２６の基準面８７と一
致する位置 で、ホルダ位置Ｃにおいても同様である。
原点の説明図を示す。図（Ａ）はホルダ位置Ａを示し、
斜線部分はワ―クホルダ２６の基準面８７である。その
各原点は、 (1) レ―ザ Ｘ：Ｘ方向加工限界位置 Ｙ：ワ―クホルダ２６の回転中心７５と一致する位置 Ｚ：ワ―クホルダ２６の基準面８７と一致する位置 (2) ロボット Ｘ：ロボット５，７の回転軸Ａ2 ，Ａ3 の中心がレ―ザ
のＸ方向加工限界位置と一致する位置 Ｙ：基準ツ―ル６５の先端がワ―クホルダ２６の回転中
心75と一致する位置 Ｚ：Ａ軸回転中心がワ―クホルダ２６の基準面８７と一
致する位置 で、ホルダ位置Ｃにおいても同様である。
【００３６】また、図（Ｂ）はホルダ位置Ｂを示し、そ
の各原点は、 (1) レ―ザ Ｘ：Ｘ方向加工限界位置 Ｙ：ワ―クホルダ２６の基準面８７と一致する位置 Ｚ：ワ―クホルダ２６の回転中心７５と一致する位置 (2) ロボット Ｘ：Ａ軸回転中心がレ―ザのＸ方向加工限界位置と一致
する位置 Ｙ：基準ツ―ル６６の先端がワ―クホルダ２６の基準面
と一致する位置 Ｚ：Ａ軸回転中心がワ―クホルダ２６の回転中心７５と
一致する位置 で、ホルダ位置Ｄにおいても同様である。
の各原点は、 (1) レ―ザ Ｘ：Ｘ方向加工限界位置 Ｙ：ワ―クホルダ２６の基準面８７と一致する位置 Ｚ：ワ―クホルダ２６の回転中心７５と一致する位置 (2) ロボット Ｘ：Ａ軸回転中心がレ―ザのＸ方向加工限界位置と一致
する位置 Ｙ：基準ツ―ル６６の先端がワ―クホルダ２６の基準面
と一致する位置 Ｚ：Ａ軸回転中心がワ―クホルダ２６の回転中心７５と
一致する位置 で、ホルダ位置Ｄにおいても同様である。
【００３７】以上の工程を経て得られたデ―タよって、
基準穴７９Ａと７９Ｃおよび基準穴７９Ｂと７９Ｄと
は、ワ―クホルダ２６を１８０度回転させて、同一座標
で加工しているために、基準穴中心のＺ座標からワ―ク
ホルダ２６の回転軸（回転中心）７５の位置を求めるこ
とができる。
基準穴７９Ａと７９Ｃおよび基準穴７９Ｂと７９Ｄと
は、ワ―クホルダ２６を１８０度回転させて、同一座標
で加工しているために、基準穴中心のＺ座標からワ―ク
ホルダ２６の回転軸（回転中心）７５の位置を求めるこ
とができる。
【００３８】また、左手、右手ロボット５，７で測定し
た基準球８５との接触位置と、基準球８５の直径および
基準ツ―ル６６の寸法より、左手、右手ロボット５，７
の間の位置のＸ，Ｙ，Ｚ方向のオフセットを求めること
ができる。
た基準球８５との接触位置と、基準球８５の直径および
基準ツ―ル６６の寸法より、左手、右手ロボット５，７
の間の位置のＸ，Ｙ，Ｚ方向のオフセットを求めること
ができる。
【００３９】このようにして、３次元レ―ザ加工機１１
で加工した基準穴７９と、ワ―クホルダ２６の基準面８
７およびワ―クシャトル１３の基準球８５とを、左手、
右手ロボット５，７の基準ツ―ル６６で測定することに
よって、ワ―クホルダ２６の回転軸７５と基準面８７と
のオフセットおよび左手、右手ロボット５，７の位置の
オフセットが求められ、３次元レ―ザ加工機１１と左
手、右手ロボット５，７の座標系が求められる。３次元
レ―ザ加工機１１と左手、右手ロボット５，７との各座
標系の間に、相互関係が生じ、加工時の位置合せが確実
になる。
で加工した基準穴７９と、ワ―クホルダ２６の基準面８
７およびワ―クシャトル１３の基準球８５とを、左手、
右手ロボット５，７の基準ツ―ル６６で測定することに
よって、ワ―クホルダ２６の回転軸７５と基準面８７と
のオフセットおよび左手、右手ロボット５，７の位置の
オフセットが求められ、３次元レ―ザ加工機１１と左
手、右手ロボット５，７の座標系が求められる。３次元
レ―ザ加工機１１と左手、右手ロボット５，７との各座
標系の間に、相互関係が生じ、加工時の位置合せが確実
になる。
【００４０】なお、本発明は、上記実施例に限定するも
のではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他の
態様においても実施することが可能で、例えばレ―ザ加
工機１１をプラズマ加工機とするも同様である。
のではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他の
態様においても実施することが可能で、例えばレ―ザ加
工機１１をプラズマ加工機とするも同様である。
【００４１】また、ワ―クホルダ２６の位置は水平・垂
直のみとは限らない。なお、基準ツ―ル６６は左手、右
手ロボット５，７と一体的に構成するも同様である。さ
らに左手、右手ロボット５，７の位置のオフセットまた
は基準ツ―ル６６の水平・垂直を求めるために、ピック
等を用いることも可能であるから、基準球８５に限るも
のではない。
直のみとは限らない。なお、基準ツ―ル６６は左手、右
手ロボット５，７と一体的に構成するも同様である。さ
らに左手、右手ロボット５，７の位置のオフセットまた
は基準ツ―ル６６の水平・垂直を求めるために、ピック
等を用いることも可能であるから、基準球８５に限るも
のではない。
【００４２】さらにまた、基準穴７９、基準球８５およ
び基準面８７の測定は、電気的な接触感知の方法に限ら
ず、非接触式ＣＣＤカメラ、静電容量センサまたは物理
的に測定する方法等によるも同様である。
び基準面８７の測定は、電気的な接触感知の方法に限ら
ず、非接触式ＣＣＤカメラ、静電容量センサまたは物理
的に測定する方法等によるも同様である。
【００４３】
【発明の効果】上記説明ですでに明らかなように、本発
明の複合板金加工機における座標系設定方法および装置
は、ワ―クシャトルに基準部材を設け、ロボットに把持
された感知部材を設け、基準部材とワ―クの基準穴およ
びワ―クの基準面とをそれぞれ感知させ、レ―ザ加工機
とロボットとの３次元加工に対する座標系を設定し、各
座標系の間に相互関係を持たせることによって、従来技
術の問題点が容易に解決され、ワ―クの座標系が３次元
加工に対応するように変換され、３次元レ―ザ加工機と
２基のロボットとの各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行うことが可能となる。
明の複合板金加工機における座標系設定方法および装置
は、ワ―クシャトルに基準部材を設け、ロボットに把持
された感知部材を設け、基準部材とワ―クの基準穴およ
びワ―クの基準面とをそれぞれ感知させ、レ―ザ加工機
とロボットとの３次元加工に対する座標系を設定し、各
座標系の間に相互関係を持たせることによって、従来技
術の問題点が容易に解決され、ワ―クの座標系が３次元
加工に対応するように変換され、３次元レ―ザ加工機と
２基のロボットとの各座標系の間に相互の関係が保持さ
れ、加工時の位置決めが正確に行うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態である基準ツ―ルの概略構
成図を示し、同図（Ａ）はその正面図、同図（Ｂ）はそ
の側面図である。
成図を示し、同図（Ａ）はその正面図、同図（Ｂ）はそ
の側面図である。
【図２】ワ―クシャトルのワ―クホルダおよび基準球の
取付け状態図である。
取付け状態図である。
【図３】基準球の測定説明図を示し、同図（Ａ）はＸ，
Ｚ方向からの測定、同図（Ｂ）はＹ方向からの測定状態
である。
Ｚ方向からの測定、同図（Ｂ）はＹ方向からの測定状態
である。
【図４】ワ―クのホルダ位置Ａの説明図である。
【図５】ワ―クのホルダ位置Ｂにおける基準穴位置説明
図である。
図である。
【図６】基準穴の測定説明図である。
【図７】基準面の測定説明図を示し、同図（Ａ）はホル
ダ位置Ｂの状態、同図（Ｂ）はホルダ位置Ｄの状態であ
る。
ダ位置Ｂの状態、同図（Ｂ）はホルダ位置Ｄの状態であ
る。
【図８】ワ―クの座標系の原点説明図を示し、同図
（Ａ）はホルダ位置Ａ、同図（Ｂ）はホルダ位置Ｂであ
る。
（Ａ）はホルダ位置Ａ、同図（Ｂ）はホルダ位置Ｂであ
る。
【図９】本発明が実施された複合板金加工機の概略構成
図である。
図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】図９の各加工機の軸構成図である。
１ 複合板金加工機 ５ 左手ロボット ７ 右手ロボット １１ レ―ザ加工機 １３ ワ―クシャトル ２６ ワ―クホルダ ６６ 基準ツ―ル ６７ ツ―ルバ― ７９，７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄ 基準穴 ８７ 基準面
Claims (2)
- 【請求項１】 ワ―クを切断し溶接するレ―ザ加工機
と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及び成形する２
基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置を設けるワ―
クシャトルとを有する複合板金加工機であって、前記レ
―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対する座標系を
設定し、各座標系の間に相互関係を持たせることを特徴
とする複合板金加工機における座標系設定方法。 - 【請求項２】 ワ―クを切断し溶接するレ―ザ加工機
と、対向して設けられ前記ワ―クを曲げ及び成形する２
基のロボットと、４箇所のワ―ク加工位置を設けるワ―
クシャトルとを有する複合板金加工機であって、前記ワ
―クシャトルに設けられた基準部材と、前記ロボットに
把持され前記基準部材と前記ワ―クに前記レ―ザ加工機
で加工された４個の基準穴および前記ワ―クを取付けた
基準面とをそれぞれ感知する感知部材とを備え、前記レ
―ザ加工機とロボットとの３次元加工に対する座標系を
設定し、各座標系の間に相互関係を持たせることを特徴
とする複合板金加工機における座標系設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28430596A JP3825102B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 複合板金加工機における座標系設定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28430596A JP3825102B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 複合板金加工機における座標系設定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10118862A true JPH10118862A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3825102B2 JP3825102B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=17676822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28430596A Expired - Fee Related JP3825102B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 複合板金加工機における座標系設定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3825102B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7202866B2 (en) | 2001-07-09 | 2007-04-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method of browsing image data based on color temperature, and computer readable medium therefor |
| CN110851919A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-28 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种斜孔的加工方法 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP28430596A patent/JP3825102B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7202866B2 (en) | 2001-07-09 | 2007-04-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method of browsing image data based on color temperature, and computer readable medium therefor |
| US7239315B2 (en) | 2001-07-09 | 2007-07-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method of browsing image data based on color temperature, and computer readable medium therefor |
| CN110851919A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-28 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种斜孔的加工方法 |
| CN110851919B (zh) * | 2018-07-26 | 2024-01-26 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种斜孔的加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3825102B2 (ja) | 2006-09-20 |
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